[0001]
本实用新型涉及一种煤焦油加氢固定床气液分配技术领域，具体涉及一种锥形气液分配器。
背景技术：
[0002]
随着我国经济的快速发展，对石油的需求越来越大。从1993年起，我国已成为石油净进口国，此后我国原油对外依存度逐年升高。截止2019年，我国原油对外依存度已大幅攀升至72.5%。我国石油供需紧缺矛盾极为突出，已成为制约我国经济发展的关键因素之一。因此，我国对以煤焦油为原料加氢生产燃料油品进行了规模化工业生产。
[0003]
煤焦油组成中硫、氮、氧含量高，多环芳烃含量较高，具有碳氢比大，粘度和密度大，机械杂质含量高，易缩合生焦，较难进行加工等特点。鉴于国内煤变油的大环境和煤焦油加氢制汽柴油的优点，煤焦油加氢这一技术已经产业化，形成一定规模，替代传统的煤焦油加工工艺，以缓解我国能源压力。但在技术操作的过程中发现了一些问题，针对这些问题进行了有效的技术改造，才能让没焦油加氢技术越走越远，带来经济效益、社会效益和环保效益。
[0004]
煤焦油加氢技术包括固定床加氢技术、悬浮床加氢技术和沸腾床加氢技术，其中固定床加氢技术较为成熟，但是由于煤焦油不同于石油，其组分较为复杂，若加氢过程中气液分配不均，会导致床层“局部高温”，造成催化剂失活、床层结焦等现象发生，同时现有气液分配器弹性操作范围较窄，不利于提升产能，为此开发一种性能较好，具有操作弹性范围大，气液分配更均匀的分配器具有十分重要意义。
技术实现要素：
[0005]
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种既能够解决气液均匀分配，实现二次分配功能，又能提升气液分配操作弹性空间，进一步提高催化剂实用寿命，可产生较为客观经济效益的一种锥形气液分配器。
[0006]
本实用新型一种锥形气液分配器，包括中空顶帽，所述顶帽通过气液分配本体连接有气液均混器，所述气液分配本体包括中空外分配器和中空内分配器，所述外分配器底部封堵设置有一封堵板，所述内分配器固定设置在外分配器内部，所述内分配器一端与外分配器内壁固定相连，另一端与气液均混器相连通后穿过封堵板并伸出外分配器，所述外分配器和内分配器及气液均混器均与封堵板固定相连；
[0007]
所述外分配器上端与顶帽固定相连，且外分配器和顶帽固定连接处设置有顶帽进气口，所述外分配器顶部设置有外分配器进气口；
[0008]
所述内分配器顶部设置有内分配器进气口，内分配器与气液均混器相连的一端上设置有内分配器出口；
[0009]
所述顶帽进气口、外分配器进气口、内分配器进气口、内分配器出口相互连通形成气体通道；
[0010]
位于外分配器内部，且位于内分配器外部的区域为储液区，储液区对应外分配器的周面上均布有若干个进液孔，储液区对应内分配器的周面上设置进液缝组，所述进液孔通过进液缝组与内分配器出口相连通形成液体通道；
[0011]
所述气液均混器中中空的气液均混器，所述气液均混器的周面上均布有气液破碎孔。
[0012]
优选地，顶帽半球形壳体，所述顶帽套接在外分配器顶部外，且顶帽通过若干个固定杆与外分配器固定相连，相邻两个固定杆之间的区域为顶帽进气口，所述固定杆均水平设置，顶帽进气口和外分配器进气口位于同一竖直高度上。
[0013]
优选地，外分配器为中空棱台状外分配器，外分配器上部的横截面面积小于外分配器下部的横截面面积，所述外分配器的每一侧面上均设置有进液口。
[0014]
优选地，内分配器为中空棱台状内分配器，内分配器上部的横截面面积大于内分配器下部的横截面面积，所述内分配器的每一侧面上均设置有进液缝组。
[0015]
优选地，外分配器和内分配器均为三棱台状。
[0016]
或者优选地，进液孔在外分配器的周面上设置有若干层，相邻层的进液孔错位设置。
[0017]
优选地，进液缝组包括第一进液缝和第二进液缝及第三进液缝，所述第一进液缝和第二进液缝及第三进液缝均为弧形进液缝，所述第一进液缝和第二进液缝及第三进液缝的一端位于同于同一水平面上，另一端位于同一竖直面上。
[0018]
优选地，气液均混器为中空圆柱状气液均混器，所述气液均混器上端开口与内分配器出口相连通，气液均混器下端封堵设置有底板，所述底板与气液均混器固定相连。
[0019]
本实用新型技术与现有技术相比，技术优势明显：（1）本实用新型采用中空半球壳顶帽设计，可以避免顶帽处沉积反应液体，同时采取球形面设计，可减缓受力作用，能够延长分配器实用寿命；（2）本实用新型采取二次进液的方式：第一次进液为液体通过外分配器上的进液口进液，第二次进气液为内分配器上的进液缝组，其中第一次水平液面形成于分配盘上，第二次水平液面形成于储液室内，可以进一步使反应液均匀进液，同时外分配器和内分配器设置不同进液方式，可增加操作弹性空间，为反应装置提高产能负荷预留了一定空间；（3）本实用新型采用径向扩散破碎扩散方式，反应液和反应气都是通过泵体打入反应器装置内，在压力作用下，气液在均混器内通过破碎孔被压出，形成喷射状的流体，使气液更加均匀混合，有利于煤焦油加氢反应，同时可避免气液在催化剂段分布不均导致“局部高温”现象出现。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型结构示意图。
[0021]
图2为一种实施例中内分配器示意图。
[0022]
图3为另一实施例中内分配器示意图。
[0023]
附图标记：1-顶帽，2-储液区，3-外分配器，4-内分配器，5-气液均混器，6-封堵板，7-底板，8-进液缝组。
具体实施方式
[0024]
本实用新型一种锥形气液分配器，包括中空顶帽1，所述顶帽1通过气液分配本体连接有气液均混器5，所述气液分配本体包括中空外分配器3和中空内分配器4，所述外分配器3底部封堵设置有一封堵板6，所述内分配器4固定设置在外分配器3内部，所述内分配器4一端与外分配器3内壁固定相连，另一端与气液均混器5相连通后穿过封堵板6并伸出外分配器3，所述外分配器3和内分配器4及气液均混器5均与封堵板6固定相连；
[0025]
所述外分配器3上端与顶帽1固定相连，且外分配器3和顶帽1固定连接处设置有顶帽1进气口，所述外分配器3顶部设置有外分配器3进气口；
[0026]
所述内分配器4顶部设置有内分配器4进气口，内分配器4与气液均混器5相连的一端上设置有内分配器4出口；
[0027]
所述顶帽1进气口、外分配器3进气口、内分配器4进气口、内分配器4出口相互连通形成气体通道；
[0028]
位于外分配器3内部，且位于内分配器4外部的区域为储液区2，储液区2对应外分配器3的周面上均布有若干个进液孔，储液区2对应内分配器4的周面上设置进液缝组8，所述进液孔通过进液缝组8与内分配器4出口相连通形成液体通道；
[0029]
所述气液均混器5为中空的气液均混器5，所述气液均混器5的周面上均布有气液破碎孔。
[0030]
顶帽1半球形壳体，所述顶帽1套接在外分配器3顶部外，且顶帽1通过若干个固定杆与外分配器3固定相连，相邻两个固定杆之间的区域为顶帽1进气口，所述固定杆均水平设置，顶帽1进气口和外分配器3进气口位于同一竖直高度上。
[0031]
外分配器3为中空棱台状外分配器3，外分配器3上部的横截面面积小于外分配器3下部的横截面面积，所述外分配器3的每一侧面上均设置有进液口。
[0032]
内分配器4为中空棱台状内分配器4，内分配器4上部的横截面面积大于内分配器4下部的横截面面积，所述内分配器4的每一侧面上均设置有进液缝组8。
[0033]
外分配器3和内分配器4均为三棱台状。
[0034]
进液孔在外分配器3的周面上设置有若干层，相邻层的进液孔错位设置。
[0035]
进液缝组8包括第一进液缝和第二进液缝及第三进液缝，所述第一进液缝和第二进液缝及第三进液缝均为弧形进液缝，所述第一进液缝和第二进液缝及第三进液缝的一端位于同于同一水平面上，另一端位于同一竖直面上。
[0036]
气液均混器5为中空圆柱状气液均混器5，所述气液均混器5上端开口与内分配器4出口相连通，气液均混器5下端封堵设置有底板7，所述底板7与气液均混器5固定相连。
[0037]
本实用新型中，也可以将外分配器3制作成中空圆锥台状，内分配器4制作成中空倒圆锥台状，所述进液缝组8沿内分配器4周面均布四组，进液孔均布在外分配器3的圆周面上，内分配器4结构如图3所示。
[0038]
具体使用原理：
[0039]
首先反应气与反应液经反应装置进口进入反应装置内，本实用新型设置在反应装置内的气液分配盘上，气液受压力作用，逐步下移，部分反应液经过顶帽1时被第一击碎，然后落在气液分配盘上，当气液分配盘上液面高度达到一定高度后，反应液经外分配器3进液口进入储液区2，当储液区2内的液体逐步增多，液体会经内分配器4上的进液缝组8进入内
分配器4中，并经内分配器4出口进入气液均混器5，此时反应气由顶帽1进气口与外分配器3上端的外分配器3进气口进入外分配器3内部，并经内分配器4进气口进入内分配器4中，并经内分配器4出口进入气液均混器5内，反应气和液体相遇，两者在外部压力作用下，相互混合碰撞，最后经破碎孔被均匀径向扩散出进入催化剂反应段。
[0040]
本实用新型技术与现有技术相比，技术优势明显：（1）本实用新型采用中空半球壳顶帽1设计，可以避免顶帽1处沉积反应液体，同时采取球形面设计，可减缓受力作用，能够延长分配器实用寿命；（2）本实用新型采取二次进液的方式：第一次进液为液体通过外分配器3上的进液口进液，第二次进气液为内分配器4上的进液缝组8，其中第一次水平液面形成于分配盘上，第二次水平液面形成于储液室内，可以进一步使反应液均匀进液，同时外分配器3和内分配器4设置不同进液方式，可增加操作弹性空间，为反应装置提高产能负荷预留了一定空间；（3）本实用新型采用径向扩散破碎扩散方式，反应液和反应气都是通过泵体打入反应器装置内，在压力作用下，气液在均混器内通过破碎孔被压出，形成喷射状的流体，使气液更加均匀混合，有利于煤焦油加氢反应，同时可避免气液在催化剂段分布不均导致“局部高温”现象出现。
[0041]
本实用新型中涉及的进液孔和进液缝组8并非只能通过液体，也可以使得气体通过。